学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

电阻抗断层成像技术的研究及软件实现

作　者: 马静
导　师: 寇戈
学　校: 南京理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: 电阻抗断层成像正问题逆问题有限元法
分类号: TP274.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 167次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography，EIT)是近些年发展起来的一种新型成像技术。该技术不但能检测人体组织的器质性变化，还能检测人体组织的功能性变化，现已成为当今生物医学工程学重大研究课题和具有广泛应用前景的热门研究领域之一。论文首先介绍电阻抗层析成像技术的原理与应用，提出系统模型，然后对数据采集系统的各个模块电路进行详细阐述。文章重点是研究EIT技术的软件实现过程，以有限元算法和电磁场基础理论为基础，对成像目标进行数学建模，并对成像区域进行有限元网格剖分，推导求解EIT技术中的正问题和逆问题。最后，通过MATLAB仿真工具，用牛顿类算法对实测数据进行重建，得到仿真结果。由成像结果分析比较，论文采用的算法成功地重建出电阻抗分布图，并且在加入修正算法和迭代算法后，图像质量得到明显的改善。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 引言  7-10
  1.1 课题背景及意义  7-8
  1.2 课题研究的主要内容  8
  1.3 论文组织结构  8-10
2 EIT系统的基础理论  10-18
  2.1 人体的生物特性  10-11
  2.2 EIT系统的实现  11-12
    2.2.1 EIT技术的成像原理  11-12
    2.2.2 EIT系统总体框架  12
  2.3 EIT技术中的硬件系统  12-18
    2.3.1 硬件系统分类  12-14
    2.3.2 EIT数据采集系统  14-16
    2.3.3 硬件系统中存在的问题  16-18
3 EIT技术的软件基础  18-29
  3.1 软件实现的功能  18
  3.2 有限元法基础理论  18-22
  3.3 EIT技术的数学模型  22-26
    3.3.1 数学模型的建立  22-24
    3.3.2 离散化的二维EIT问题  24-26
  3.4 有限元剖分  26-29
    3.4.1 有限元剖分的基础理论  26-27
    3.4.2 改进的有限元模型  27-29
4 EIT技术的软件实现  29-42
  4.1 软件算法简介  29-32
  4.2 正问题  32-35
  4.3 逆问题  35-42
    4.3.1 逆问题的数学模型  35
    4.3.2 逆问题的算法推导  35-39
    4.3.3 Tikhonov正则化和MNR正则化算法  39-42
5 仿真结果与分析  42-50
6 总结与展望  50-53
  6.1 本文工作总结  50
  6.2 对三维ETI的展望  50-53
致谢  53-54
参考文献  54-56

电阻抗断层成像技术的研究及软件实现

内容摘要

全文目录

相似论文